发布时间 : 星期一 文章合成氨原料气脱碳及再生工艺设计论文更新完毕开始阅读85597f0e3d1ec5da50e2524de518964bcf84d2fa
2.1.8腐蚀及材料选择
NHD溶剂本身无腐蚀性，并能在有些原来的腐蚀的脱碳系统内抑制腐蚀，这是因为NHD溶剂吸收了水分，减轻了CO2对碳钢的腐蚀。但在高温和有二氧化碳和水蒸汽存在的情况下，对设备有一定的腐蚀作用。因此，脱碳系统的大部分设备——脱碳塔、气提塔，闪蒸槽等都可用低合金钢钢制作，仅部分内件，如除沫器，液体分布器，填料支承及压板等，采用不锈钢材料。
管道间垫片可用石棉，机械密封材料可选用硅橡胶，聚丙烯和聚四氟乙烯，一般的高分子材料慎用。
NHD溶剂是油漆的溶剂，管道和设备内表面不能使用涂料，偶尔接触NHD溶剂的设备防腐涂层可用环氧树脂漆。
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3 吸收过程的工艺计算
已知条件： 进口气体组成： 组成 含量/% 工艺参数：
原料气压力：常压；
进脱碳塔气体温度：25℃； 脱碳塔操作压力：P=1.4MPa； 脱碳塔操作温度：t=27℃；
进脱碳塔溶液含二氧化碳的量：0.001 进脱碳塔溶液温度：25℃； 闪蒸槽操作压力：常压； 闪蒸槽操作温度：25℃； 进气提塔氮气温度：30℃； 气提塔操作压力：26.66kpa； 气提塔操作温度：25℃；
年工作日300天，其余数据根据生产实际情况自定。 设计目标：
出脱碳塔净化气组分中CO2含量?1.0%； 再生气组分中CO2%回收率?93% 脱碳塔压差?20kPa； 气提塔压差?20kPa。
CO2 0.2 CO 0.262 H2 0.332 N2 0.191 CH4 0.015 合 计 100.00
3.1物料恒算
原料气在通过吸收塔的过程中，二氧化碳气体不断被吸收，故气体总量沿塔高而变，液体也因其中不断溶入二氧化碳组分，其含量也沿塔高而变，但是塔的惰性气体量和溶剂量是不变的。 进塔气的的平均摩尔质量为
M?44?0.2?28?0.262?2?0.332?28?0.191?16?0.015?22.388kg/kmol
进塔气的摩尔流量：
5?107?310.2kmol/h qn?330?24?22.388G1?310.2?22.4?6948.5m3/h
进塔气中CO2的流量：
Gco2?6948.5?0.2?1389.7m3/h
惰性气体的流量：
GB?6948.5?1389.7?5558.8m3/h
则原料气中各组分的物质的量为：
qn,co2?0.2?310.2?81.27kmol/h qn,co?0.262?310.2?81.27kmol/h
qn,H2?0.332?310.2?102.99kmol/h qn,N2?0.191?310.2?59.25kmol/h qn,cH4?0.015?310.2?4.65kmol/h
其中惰性气体的物质的量为：
qn,V?Gn?qn,co2?310.2?62.04?248.16kmol/
进塔气中CO2的摩尔比为：
Y1?y10.2??0.25 1?y11?0.2 15
出塔气中CO2的摩尔比为：
Y2?y20.01??0.01 1?y21?0.01进塔溶液中CO2的摩尔比为：
X2?x20.001??0.001
1?x21?0.001塔操作压力下CO2的分压为：
Pco2?Pyco2?1.4?0.2?0.28MPa
以煤为原料的变换气中CO2在25℃，0.42MPa下在碳酸丙烯的溶解度为13.8m（标）/m3。NHD在同样条件下CO2的溶解度是碳酸丙烯的1.15倍，则在25℃，0.42MPa下NHD的溶解度为
3
S?1.15?13.8?15.87m3（标）/m3
净化气的流量为：
G2?GB?1?Y2??5558.8?1?0.01??5614.39m3/h 净化气摩尔流量为：
qc?G25614.39??250.64kmol/h 22.422.4净化气中CO2的流量为：
G2,co2?G2y2?5614.39?0.01?56.14m3h
则被NHD吸收的CO2流量为：
GY?G1,co2?G2,co2?1389.7?56.14?1333.56m3/h
被NHD吸收的CO2摩尔流量为：
qY?GY1333.56??59.53kmol/h 22.422.4则CO2吸收所需的NHD的量为：
LO?GY1333.56??84.03m3/h S15.8716